전기기사 변압기의 원리·구조와 보호 · 2019년 2차 45번 문제와 정답

쉬운 설명

정답은 ② 이다. 변압기 철심의 포화 때문에 정현파 자속을 만들려면 여자전류에 제3고조파가 포함되어야 하기 때문이다. 이 문제는 1차에 정현파 전압을 걸어 2차에도 정현파가 나오게 하려면 여자전류에 주로 몇 고조파가 들어 있어야 하는지를 묻는다. 바탕 개념은 여자전류이다. 변압기 철심에 자속을 만들어 주기 위해 1차에 흐르는 전류가 여자전류이다. 철심은 자속이 커지면 포화해서, 자속이 정현파가 되려면 전류는 정현파가 아니라 뾰족하게 일그러진 파형이어야 한다. 일그러진 이 파형은 기본파에 제3고조파가 겹친 것이다. 고조파는 기본파 주파수의 정수 배 주파수를 가진 성분이다. 그래서 변압기의 여자전류에는 기본파 외에 제3고조파가 주로 섞여 있다. 이 사실만 알면 나머지 보기는 답이 될 수 없다. 여자전류에 제3고조파가 있어야 2차 전압이 정현파가 된다는 점을 기억해 둔다.